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编号:39243
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    首都医科大学附属北京友谊医院肾内科

    王质刚

    2002年4月于南宁

    透析生物不相容性

    慢性 透析患者炎症状态

    慢性透析患者氧化应激状态

    杀手与透析本身直接相关,以不知不觉、无声无息的方式侵害机体,发生着无形的变化。

    透析生物不相容性

    KDT,1995,4(2):182

    血/膜反应的启动及其产物:

    * 血/膜接触后启动体内系统反应:补体活化、凝血系统活化及接触相之间反应。

    * 补体活化、中性粒细胞脱颗粒、释放氧自由基,对组织和细胞产生有害的影响,降低对刺激物反应性,容易招致感染。

    * 中性粒细胞活化导致黏附受体上调,释放蛋白酶和其它细胞内酶、活性氧、白三稀和PAF。单核细胞活化产生IL-1和TNF,血小板活化产生血栓素B2。

    一、血/膜急性反应临床表现

    旁路补体活化产物及副作用

    释放过敏毒素 C3a、C5a 导致:平滑肌收缩、血管渗出性增加、肥大细胞释放组织胺

    生成膜攻击物C5b-9:红细胞破坏、残余肾功能降低

    中性粒细胞活化

    脱颗粒和释放颗粒细胞酶,如蛋白酶、产生氧自由基、增加黏附受体表达、促进LTB4和PAF的产生

    单核细胞活化:

    增加IL-1和TNF的转录

    凝血

    激肽原ⅤⅡaⅤⅡ表面活化

    HMWK

    舒缓素前舒缓素补体旁路活化

    ?-MG 细菌壁

    多 糖

    激肽 碎片表面活化ACEI 表面结合C3a

    激肽酶

    碎片

    * 缓激肽是一种很强的血管活性物质,但它能很快被激肽酶降解,但表面接触途径活化限制激肽酶降解作用。

    * AN69膜上带有负电荷,比带正电荷的膜容易产生过敏反应。经常口服ACEI的透析患者,ACEI可阻断激肽酶作用,使血浆缓激肽水平升高,产生严重过敏反应和心血管并发症。

    2 .过敏反应

    透析中过敏反应包括:

    * 皮肤血管性水肿:瘙痒、寻麻疹、红斑;

    * 呼吸系统:打喷嚏、流涕、吞咽困难、喉、舌肿胀、呼吸暂停和哮喘、支气管痉挛、上气道水肿;

    * 心血管:低血压、心跳加快、心律紊乱、心脏骤停;

    * 胃肠:恶心、呕吐、肠胶痛、便血;

    * 神经:颠痫发作感。

    * 过敏状态发生机理与透析中产生一些介质(C3a、C5a 组织氨、白三稀等)有关。

    * 首次使用透析器这种反应明显,说明透析膜激活了补体系统,而复用后可以改善BC性。

    * Johson等指出,C3a、C5a都是小的阳离子多肽,能使血管平滑肌收缩、刺激肥大细胞释放组织氨、增加血管通透性,严重者产生过敏休克。

    * C5a可以结合在中性粒细胞、单核细胞和巨核细胞的特异性受体上,导致炎症部位的趋化性降低,细胞活化释放降解酶和氧自由基,使细胞致死。

    * C3a、C5a还介导生成花生四稀酸代谢产物和IL-1。

    * C5b-9沉着在红细胞表面上启动多种病理生理过程,如红细胞溶解,刺激单核细胞或粒细胞释放酶类和各种介质,如细胞因子和二十烷酸类。

    * 透析器常用环氧乙烷(ETO)消毒,长期接触ETO,人血清白蛋白(HSA)可以与 ETO接合,形成具有半抗原的过敏原(ETO-HSA)。

    * 大约 2/3透析过敏者有抗 ETO-HAS,即IgE抗体,无过敏者仅5%有IgE抗体。

    * 据认为首次使用综合症主要是与使用 ETO消毒剂的新析器有关。

    3. 低氧血症

    * 在透析中发生低氧血症原因主要有两点:一是醋酸盐相关低氧血症

    二是补体活化所致

    * 在醋酸盐透析中,CO2进入透析液使血中Pco2降低,增加氧的消耗。

    * 在透析中醋酸盐生成腺苷,由腺苷-血栓素介导支气管收缩,使动脉压升高,这是醋酸盐相关低氧血症重要机制。

    * 补体活化释放前裂腺素和血栓素,肺内白细胞聚集, 通气-灌流失调,肺微循环水平的炎症等是透析膜介导的低氧血症主要原因。

    * 用BC好的膜透析10-15%心肺功能改善。在透析前PaO2< 80mmHg,用BC不好的膜和醋酸盐透析后,PaO2下降25%。

    * 发现慢性透析几年后的患者肺泡隔膜有钙化并伴有不同程度的纤维化。

    4 透析后综合症

    * 透析后患者常有一种像洗澡后软弱和疲乏样感觉, 认为是由膜介导的补体活化或释放细胞因子所致,而后者最重要。

    * Gutierrez等用纤维素膜对非尿毒症志愿者作假透析(不用透析液),发现透析后几小时肢体血流量显著增多和氨基酸释放增加。

    * 氨基酸平衡实验研究表明,透析后蛋白分解加强,而用AN69膜时不存在上述影响。

    二、血/膜反应慢性并发症

    1. 感染率增加

    * 透析人群15-20%死于感染,表明感染率增加与透析膜BC相容性有关。血/膜反复接触,对组织和细产生有害的影响,降低对刺激物反应性,容易招致感染。

    * 中性粒细胞趋化性、黏附性和吞噬作用存在严重缺陷,用纤维素膜比铜仿膜更严重。

    * 透析中收集中性粒细胞,L-选择素(L-Selectins)表达下降。已知 L-选择素是一种受体,与内皮细胞黏附有关。

    * 用纤维素膜透析时,内皮细胞黏附性明显下降,使用PMMA 膜时内皮细胞粘附性不下降。这种缺陷可能影响中性粒细胞通过内皮细胞外渗到炎症部位,在感染发生中起重要作用。

    * 长期处于活化状态使单核细胞功能缺陷,如Fc受体功能缺陷。通过检测高亲合力IL-2受体的表达,发现长期接触BC不好的膜使高 亲合力IL-2受体对单核细胞表达明显减弱。而用BC好的 PMMA 膜 ,则可改善高亲合力IL-2受体的表达。

    * 透析膜也可使自然杀伤(NK)细胞活性降低,用BC不好膜透析,NK细胞对靶细胞K562的溶解活性明显现下降。

    * 用铜仿膜比用BC好的膜透析患者对丝裂原刺激反应迟钝,增殖反应底下,IL-2生成下降和混合淋巴细胞反应降低。

    * 有作者报道, 用聚砜膜透析因感染住院率和死亡率比铜仿膜减少一半。

    2. 营养不良

    * 透析不充分患者常存在蛋白和热量不足,表现皮下脂肪储存减少,上臂中点肌围周径变小,体内总氮、血浆白蛋白、转铁蛋白、 其它内脏蛋白低下、血浆氨基酸和细胞内氨基酸水平异常。

    * 研究指出,透析患者体内伴有血浆尿素氮和蛋白水平低下时有很高的住院率和死亡率。

    * NCDS证明,蛋白质PCR < 0.8mg/kg.d常使治疗失败,提高PCR明显降低死亡率。

    * 血液透析本身增加蛋白分解率, 膜的生物相容性是一个重要因素。

    * 血液透析使炎症反应增加,旁路补体活化,产生过敏毒素, 释放细胞因子(IL-1)和TNF。

    * IL-1、TNF和内毒素(从透析液进入血中)刺激支链酮酸脱氢酶,加强支链氨基酸氧化,使肌蛋白分解增加,所以膜 BC性与血液透析患者蛋白营养不良是有关的。

    * 在正常人作假透析试验,发现血与铜仿膜接触促进四肢组织氨基酸的释放(相当于15-20g蛋白质分解)。

    * 而在作假透析之前和透析中服用消炎痛分解代谢反应可以中止,说明这个分解代谢反应是由PG介导的。

    (如果用BC好的膜(AN69)或聚砜膜作假透析,则氨基酸释放不增加;用铜仿膜透析使甲基组氨酸从四肢肌肉释放增加, 使血浆甲基氨基酸水平升高。

    (甲基组氨酸从四肢肌肉释出意 味蛋白分解增加,在血/膜接触引起的分解代谢过程中起重要作用。

    3. 淀粉样变

    * 使用铜仿膜血液透析促进淀粉样变的发生,一组60岁患者用铜仿膜透析,淀粉样变发生率比PAN膜高10倍。如果用骨活检诊断淀粉样骨病则发生率更高。

    * 纤维素膜促进单核细胞合成和释放β2-MG增多, 促进蛋白酶(明胶酶、弹性硬蛋白酶)和氧自由基的释放,有助于β2-MG聚集在淀粉样织中。

    * 低渗透性纤维素膜不能吸附和从血中清除β2-MG, 而 BC 好的膜有助于维持残余肾功能和清除内原性β2-MG。

    * 研究表明,纤维素膜接触单个核细胞,补体被活化产生C5a、C5b-9,使单核细胞β2-MG转录、合成和释放增加。

    *这个过程还受脂多糖、细胞因子、TNF、IL-2、IF-r和IL-1的影响。

    * 还不能排除与相容性相关的因素活化巨噬细胞或其它单个核细胞,使β2-MG生成和β2-MG纤维沉积在滑膜等特殊部位。

    4 .对肾功能的影响

    * Linas等指出, 活化的中性粒细对缺血的肾脏有明显负性影响。在离体的肾脏轻度缺血,而接触活化的中性粒细时,GFR明显下降;当接触非活化的中性粒细胞时,GFR不下降。

    * 有作者对可逆性鼠ARF模型用纤维素膜透析,则ARF恢复明显慢于PAN膜。

    * 临床观察也证实,用PAN膜透析比用铜仿膜肾功能恢复早,死亡率低。

    * 临床发现慢性肾功能不全开始透析后,残余肾功能很快下降,血透比腹透肾功下降速度至少快2倍。

    * 生物不相容性膜对残余肾功能有影响,5/6肾切除的动物反复接触生物不相容性膜加速残余肾功的恶化。

    * 据研究, 在几种动物肾炎模型的产生和发展中,C5b-9起重要作用。

    * 因此长期用纤维素膜透析使补体活化,导致 C5b-9生成,可能是使透析患者残余肾功很快下降的重要原因之一。

    5 .动脉硬化

    * 血小板和单核细胞与内皮细胞的相互反应、单核细胞渗透到早期动脉硬化病损区是动脉硬化的重要起始步骤。

    * 炎症早期在局部出现小斑块,通过粘附分子和趋化作用吸引过客细胞,被活化 单核细胞先进入动脉硬化区,铜仿膜可激活血小板和单个核细胞。

    * 在无补体存在时,铜仿膜也可通过L-岩藻糖特异性受体活化单个核细胞;

    * 在有补体时, 单个核细胞对铜仿膜的活化反应可增强。

    * 透析膜可以刺激选择素和β2亚族粘附分子的表达,但是否能使信号传达到覆盖在小斑块上活化的内皮细胞,还值得进一步探讨。

    * 另一方面,可能由AGE刺激单核细胞,AGE在动脉硬化中起重要作用。据报导,糖尿病尿毒症时AGE蓄积明显超过非尿毒症糖尿病。

    * 内皮素和NO也能调节动脉硬化的形成,肾衰或透析患者循环内皮素水平升高。

    * 现公认内皮素是一种内分泌物质,它的天然抑制物是NO。NO可使血管扩张, 抑制血小板聚集和细胞增殖反应。

    * 有一种NO合成酶的低分子量抑制剂,即不对称二甲基L-精氨酸(ADNA),在肾衰时蓄积,因而NO生成减少,此与动脉硬化形成有关。

    * NO不仅是一种血管扩张剂,也可抑制系膜细胞和血管平滑肌细胞增殖。是否NO产生不足是使其对血管平滑肌细胞抑增殖作用减弱,尚需进一步研究。

    6. 恶性肿瘤增加

    * Matas 等报道,非透析尿毒症患者恶性肿瘤发病率比年龄和性别相比配的正常人高 7 倍,在透析人群为对照组的1.7-20倍。

    * 肿瘤发生率增高的原因与原发病、尿毒症免疫功能缺陷、PTH增高和活性VitD缺乏有关。

    * 据报导,同铜仿膜透析产生氧自由基高于合成膜。血液透析患者比CAPD患者、非透析患者和健康对照组末梢单个细胞产生更多的C-myc原癌基因表达,这可能是血/膜反应产生致癌作用的机制之一。

    慢性透析患者炎症状态

    KDT,2002,11(1):81

    ?而有些急性时相蛋白浓度下降,称为负性APP(如白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白、?2-HS糖蛋白等)。

    ? C-反应蛋白(CRP)是炎症反应的重要标志蛋白,是正性时相反应蛋白的主要组成部分。

    1. CRP作为透析患者慢性炎症状态的标志物

    ? 肾衰时血清IL-6、IL-1、TNF等细胞因子水平明显升高,APP也增加。

    * 导致炎症因子和APP增加的原因包括

    氧化应激反应增强和糖基化终末产物(AGEs)蓄积。

    * 作为AGEs前体的羰基化物由衰竭的肾脏排除也减少。

    ?大约30%血液透析患者血浆CRP和血清淀粉蛋白A(SAA)增高。

    ? McIntyre 等 对68例CAPD患者检测了血清CRP,结果75% CAPD患者无炎症表现,CRP值正常(< 10 mg/l); 98例血液透析(HD)患者53%有炎症反应(CRP增高)。

    2.炎症与营养不良关系

    3.炎症与高脂血症

    ?研究发现,透析患者血清Lp(a)与CRP、唾液酸酶和IL-6水平成正相关;

    ?透析患者Lp(a)与凝血活性标志物(凝血酶-ATIII复合物、纤溶酶原激活物-?2-纤溶酶原激活抑制物的复合物)也呈正相关;

    ?结果提示维持性透析患者Lp(a)与APP和高凝状态密切相关。

    4. 炎症与心血管疾病

    ? Kato等发现CRP增高的患者,因心血管疾病死亡率明显高于CRP正常的患者。

    ?动脉粥样硬化本身是一种炎症过程,CRP是预测普通人群心血管疾病死亡率的标志物。

    ? Schomig 等提出动脉粥样硬化起因部分是源于衣原体感染。

    ? 发现冠状动脉粥样硬化和尿毒症患者血清存在衣原体抗体,通过免疫组化和电镜技术常在动脉粥样硬化的斑块中发现衣原体。

    ?发现非透析和血液透析患者患衣原体肺炎后,血液中存在抗衣原体抗体,其与血管内膜损伤面积和颈动脉蚀斑增加相关。......(后略) ......